奇異東生魚生態(tài)復原圖 古脊椎所Brian Choo繪制

生物進化史上，從魚類到早期兩棲類動物的演化過程一直不為人所知。近期在云南發(fā)現(xiàn)的一條魚類化石，證明了早在4億多年前，我們的祖先尚在水中的時候，下頜和腦部就已出現(xiàn)進化。這種變化對后來魚類上岸并演化成早期兩棲類動物，十分關鍵。

這項由中國科學院古脊椎動物與古人類研究所朱敏研究員領導完成的研究成果，于近日刊登在英國《自然—通訊》雜志上。

魚類最先進化的功能

可能就是適應晝夜節(jié)律

這條最古老的“四足魚”化石發(fā)現(xiàn)于云南省昭通早泥盆世地層中，距今約4.09億年。中科院研究課題組將其命名為“奇異東生魚”，以紀念中國泥盆脊椎動物的早期研究者、已故著名地質學家劉東生先生。

論文的第一作者盧靜博士介紹：“在生物進化史上，從魚類到早期兩棲類動物的演化過程中，經(jīng)過了基干四足動物的階段。基干四足動物中的一支登上陸地，衍生出最早的陸生脊椎動物，并最終演化為人類。不過這一階段化石資料奇缺。”也就是說，從魚類到基干四足動物的過程中，究竟發(fā)生了哪些進化，此前并不清楚。

“我們的研究結果是，奇異東生魚的頭部雖然保留了很多原始的特征，但是它的下頜已展示出典型的，甚至是非常進步的四足動物特征，和其他四足動物支系的魚類很相近了。這表明它的下頜演化速率更快。”

“更為奇異的是，2007年，我們把它拿到澳大利亞做了一個高精度CT掃描，重新構化出它的腦腔。得到的結果是，它已經(jīng)具有真正爬上陸地的四足動物的腦腔結構。這一部位，對調節(jié)陸上動物的晝夜節(jié)律，起著重要作用。”

也就是說，在上岸之前，魚類的下頜和腦部就已出現(xiàn)進化，并且，本來對日夜變化并不敏感的魚類，最先進化出的功能，很可能就是適應陸地上的晝夜節(jié)律。

4億年前的云南

是一片靠近赤道的海灣

據(jù)盧靜博士介紹，奇異東生魚化石早在1996年就已被發(fā)現(xiàn)，只是由于各種因素限制，標本一直沒有修理出來。直到2004年，研究人員重新到昭通進行發(fā)掘，在野外地點發(fā)現(xiàn)了更多這種魚的化石，進行了系統(tǒng)的標本采集和研究。

此前，像最古老的夢幻魚化石、云南孔骨魚化石等許多魚類“老祖宗”化石都在云南重見天日。這是由于，在4億年前，云貴高原是一片靠近赤道的海灣，氣候宜人，水分充足。所以，這里就成了肉鰭魚類起源、進化的中心。

盧靜說，奇異東生魚的出現(xiàn)，填補了基干四足動物早期化石記錄的空白，將四足動物支系的演化歷史前推了一千萬年，大大縮短了四足動物與肺魚兩大支系化石記錄之間的年代鴻溝，并為研究四足動物的早期演化提供了不可多得的資料。（趙航 曹弘揚）